mirror of
https://github.com/alangarf/apple-one.git
synced 2024-06-06 01:29:27 +00:00
Updated PS/2 keyboard processing in an attempt to make it more stable -- still needs work
This commit is contained in:
Niels Moseley
parent
237d35491a
commit
14743ed0de
21
rtl/apple1.v
21
rtl/apple1.v
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@ -34,6 +34,7 @@ module apple1(
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// I/O interface to keyboard
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||||
input ps2_clk, // PS/2 keyboard serial clock input
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||||
input ps2_din, // PS/2 keyboard serial data input
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||||
input ps2_select, // Input to select the PS/2 keyboard instead of the UART
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||||
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||||
// Outputs to VGA display
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||||
input clr_screen_btn, // active high clear screen button
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||||
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@ -97,15 +98,19 @@ module apple1(
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||||
wire ram_cs = (ab[15:13] == 3'b000); // 0x0000 -> 0x1FFF
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||||
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||||
wire uart_cs = (ab[15:2] == 14'b11010000000100); // 0xD010 -> 0xD013
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||||
// RX: Either keyboard or UART input
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||||
// TX: Always VGA and UART output
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wire rx_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001000); // 0xD010 -> 0xD011
|
||||
wire tx_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001001); // 0xD012 -> 0xD013
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||||
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||||
// select UART on transmit but only receive when PS/2 is not selected.
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||||
wire uart_cs = tx_cs | ((~ps2_select) & rx_cs);
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||||
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||||
//wire ps2kb_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001000); // 0xD010 -> 0xD011
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||||
//wire uart_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001001); // 0xD012 -> 0xD013
|
||||
//wire vga_cs = 1'b0;
|
||||
|
||||
//wire uart_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001000); // 0xD010 -> 0xD011
|
||||
wire ps2kb_cs = 1'b0;
|
||||
wire vga_cs = (ab[15:1] == 15'b110100000001001); // 0xD012 -> 0xD013
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||||
// select PS/2 keyboard input when selected.
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||||
wire ps2kb_cs = ps2_select & rx_cs;
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||||
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||||
// VGA always get characters when they are sent.
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||||
wire vga_cs = tx_cs;
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||||
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||||
wire basic_cs = (ab[15:12] == 4'b1110); // 0xE000 -> 0xEFFF
|
||||
wire rom_cs = (ab[15:8] == 8'b11111111); // 0xFF00 -> 0xFFFF
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||||
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@ -70,6 +70,7 @@ module apple1_de0_top(
|
|||
.uart_cts(UART_CTS),
|
||||
.ps2_clk(PS2_KBCLK),
|
||||
.ps2_din(PS2_KBDAT),
|
||||
.ps2_select(1'b1),
|
||||
.vga_h_sync(VGA_HS),
|
||||
.vga_v_sync(VGA_VS),
|
||||
.vga_red(vga_bit),
|
||||
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@ -78,6 +79,7 @@ module apple1_de0_top(
|
|||
.pc_monitor(pc_monitor)
|
||||
);
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||||
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||||
// set the monochrome base colour here..
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||||
assign VGA_R[3:0] = vga_bit ? 4'b1000 : 4'b0000;
|
||||
assign VGA_G[3:0] = vga_bit ? 4'b1111 : 4'b0000;
|
||||
assign VGA_B[3:0] = vga_bit ? 4'b1000 : 4'b0000;
|
||||
|
|
@ -112,16 +114,7 @@ module apple1_de0_top(
|
|||
.hexdigit_in(pc_monitor[15:12]),
|
||||
.display_out(HEX3_D)
|
||||
);
|
||||
|
||||
// debugging for VGA stuff:
|
||||
//reg [15:0] cnt;
|
||||
//always @(posedge vga_bit)
|
||||
//begin
|
||||
// cnt <= cnt + 1;
|
||||
//end
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
assign LEDG = 0;
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
|
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|||
|
|
@ -35,13 +35,17 @@ module ps2keyboard (
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|||
output reg [7:0] dout // 8-bit output bus.
|
||||
);
|
||||
|
||||
// signals in the slow PS/2 clock domain
|
||||
// ************************************************************
|
||||
// signals in the slow PS/2 clock domain
|
||||
// ************************************************************
|
||||
reg [3:0] rxcnt; // count how many bits have been shift into rxshiftbuf
|
||||
reg [10:0] rxshiftbuf; // 11 bit shift receive register
|
||||
reg rx_flag = 0; // this flag changes state (0->1 or 1->0) when
|
||||
// valid data is available in rxshiftbuf
|
||||
|
||||
// signals in the high-speed clock (clk25) domain
|
||||
// ************************************************************
|
||||
// signals in the high-speed clock (clk25) domain
|
||||
// ************************************************************
|
||||
reg [7:0] rx; // receive buffer
|
||||
reg rxflag_ff; // flip-flop state for clk domain xing
|
||||
reg rx_rdy; // data ready to be read
|
||||
|
|
@ -52,6 +56,7 @@ module ps2keyboard (
|
|||
reg shift; // state of the shift key
|
||||
reg [2:0] cur_state;
|
||||
reg [2:0] next_state;
|
||||
reg [15:0] debounce_timer;
|
||||
|
||||
//
|
||||
// PS/2 data from a device changes when the clock
|
||||
|
|
@ -59,7 +64,7 @@ module ps2keyboard (
|
|||
// to a high state
|
||||
//
|
||||
|
||||
always @(posedge key_clk or posedge rst)
|
||||
always @(negedge key_clk or posedge rst)
|
||||
begin
|
||||
if (rst == 1'b1)
|
||||
begin
|
||||
|
|
@ -132,6 +137,12 @@ begin
|
|||
begin
|
||||
// we detected a change in the rx_flag
|
||||
// so we have valid data in the rxshiftbuf
|
||||
|
||||
// bits 8 .. 1 contain the actual keyboard
|
||||
// scan code. The other bits are start/parity
|
||||
// and stop bits.
|
||||
//
|
||||
// TODO: do a parity check! ..
|
||||
rx <= rxshiftbuf[8:1];
|
||||
rx_rdy <= 1;
|
||||
end
|
||||
|
|
@ -152,6 +163,12 @@ begin
|
|||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
// handle the debounce timer
|
||||
if (debounce_timer != 16'd0)
|
||||
begin
|
||||
debounce_timer <= debounce_timer - 16'd1;
|
||||
end
|
||||
|
||||
// keyboard translation state machine
|
||||
if (rx_rdy == 1'b1)
|
||||
begin
|
||||
|
|
@ -165,124 +182,143 @@ begin
|
|||
next_state = S_KEYE0;
|
||||
else
|
||||
begin
|
||||
ascii_rdy <= 1'b1; // new key has arrived!
|
||||
if (!shift)
|
||||
case(rx)
|
||||
8'h1C: ascii <= "A";
|
||||
8'h32: ascii <= "B";
|
||||
8'h21: ascii <= "C";
|
||||
8'h23: ascii <= "D";
|
||||
8'h24: ascii <= "E";
|
||||
8'h2B: ascii <= "F";
|
||||
8'h34: ascii <= "G";
|
||||
8'h33: ascii <= "H";
|
||||
8'h43: ascii <= "I";
|
||||
8'h3B: ascii <= "J";
|
||||
8'h42: ascii <= "K";
|
||||
8'h4B: ascii <= "L";
|
||||
8'h3A: ascii <= "M";
|
||||
8'h31: ascii <= "N";
|
||||
8'h44: ascii <= "O";
|
||||
8'h4D: ascii <= "P";
|
||||
8'h15: ascii <= "Q";
|
||||
8'h2D: ascii <= "R";
|
||||
8'h1B: ascii <= "S";
|
||||
8'h2C: ascii <= "T";
|
||||
8'h3C: ascii <= "U";
|
||||
8'h2A: ascii <= "V";
|
||||
8'h1D: ascii <= "W";
|
||||
8'h22: ascii <= "X";
|
||||
8'h35: ascii <= "Y";
|
||||
8'h1A: ascii <= "Z";
|
||||
// check the debounce timer, if this is
|
||||
// not zero, a new key arrived too quickly
|
||||
// and we simply discard it. For better
|
||||
// debouncing, we should check if the key
|
||||
// is actually the same as the previous received/
|
||||
// key, but let's try this first to see if it works
|
||||
// ok...
|
||||
|
||||
if (debounce_timer == 16'd0)
|
||||
begin
|
||||
ascii_rdy <= 1'b1; // new key has arrived!
|
||||
debounce_timer <= 16'hFFFF; // reset the debounce timer
|
||||
end
|
||||
|
||||
// check for a SHIFT key
|
||||
if ((rx == 8'h59) || (rx == 8'h12))
|
||||
begin
|
||||
shift <= 1'b1;
|
||||
ascii_rdy <= 1'b0; // shift is not a key!
|
||||
end
|
||||
else begin
|
||||
if (!shift)
|
||||
case(rx)
|
||||
8'h1C: ascii <= "A";
|
||||
8'h32: ascii <= "B";
|
||||
8'h21: ascii <= "C";
|
||||
8'h23: ascii <= "D";
|
||||
8'h24: ascii <= "E";
|
||||
8'h2B: ascii <= "F";
|
||||
8'h34: ascii <= "G";
|
||||
8'h33: ascii <= "H";
|
||||
8'h43: ascii <= "I";
|
||||
8'h3B: ascii <= "J";
|
||||
8'h42: ascii <= "K";
|
||||
8'h4B: ascii <= "L";
|
||||
8'h3A: ascii <= "M";
|
||||
8'h31: ascii <= "N";
|
||||
8'h44: ascii <= "O";
|
||||
8'h4D: ascii <= "P";
|
||||
8'h15: ascii <= "Q";
|
||||
8'h2D: ascii <= "R";
|
||||
8'h1B: ascii <= "S";
|
||||
8'h2C: ascii <= "T";
|
||||
8'h3C: ascii <= "U";
|
||||
8'h2A: ascii <= "V";
|
||||
8'h1D: ascii <= "W";
|
||||
8'h22: ascii <= "X";
|
||||
8'h35: ascii <= "Y";
|
||||
8'h1A: ascii <= "Z";
|
||||
|
||||
8'h45: ascii <= "0";
|
||||
8'h16: ascii <= "1";
|
||||
8'h1E: ascii <= "2";
|
||||
8'h26: ascii <= "3";
|
||||
8'h25: ascii <= "4";
|
||||
8'h2E: ascii <= "5";
|
||||
8'h36: ascii <= "6";
|
||||
8'h3D: ascii <= "7";
|
||||
8'h3E: ascii <= "8";
|
||||
8'h46: ascii <= "9";
|
||||
8'h45: ascii <= "0";
|
||||
8'h16: ascii <= "1";
|
||||
8'h1E: ascii <= "2";
|
||||
8'h26: ascii <= "3";
|
||||
8'h25: ascii <= "4";
|
||||
8'h2E: ascii <= "5";
|
||||
8'h36: ascii <= "6";
|
||||
8'h3D: ascii <= "7";
|
||||
8'h3E: ascii <= "8";
|
||||
8'h46: ascii <= "9";
|
||||
|
||||
8'h4E: ascii <= "-";
|
||||
8'h55: ascii <= "=";
|
||||
8'h5D: ascii <= "\\ "; // extra spaced needed by Quartus
|
||||
8'h66: ascii <= 8'd8; // backspace
|
||||
8'h29: ascii <= " ";
|
||||
8'h4E: ascii <= "-";
|
||||
8'h55: ascii <= "=";
|
||||
8'h5D: ascii <= "\\ "; // extra spaced needed by Quartus
|
||||
8'h66: ascii <= 8'd8; // backspace
|
||||
8'h29: ascii <= " ";
|
||||
|
||||
8'h5A: ascii <= 8'd13; // enter
|
||||
8'h54: ascii <= "[";
|
||||
8'h5B: ascii <= "]";
|
||||
8'h4C: ascii <= ";";
|
||||
8'h52: ascii <= "'";
|
||||
8'h41: ascii <= ",";
|
||||
8'h49: ascii <= ".";
|
||||
8'h4A: ascii <= "/";
|
||||
8'h59: shift <= 1'b1; // right shfit
|
||||
8'h12: shift <= 1'b1; // left shift
|
||||
default: ascii <= ".";
|
||||
endcase
|
||||
else
|
||||
case(rx)
|
||||
8'h1C: ascii <= "A";
|
||||
8'h32: ascii <= "B";
|
||||
8'h21: ascii <= "C";
|
||||
8'h23: ascii <= "D";
|
||||
8'h24: ascii <= "E";
|
||||
8'h2B: ascii <= "F";
|
||||
8'h34: ascii <= "G";
|
||||
8'h33: ascii <= "H";
|
||||
8'h43: ascii <= "I";
|
||||
8'h3B: ascii <= "J";
|
||||
8'h42: ascii <= "K";
|
||||
8'h4B: ascii <= "L";
|
||||
8'h3A: ascii <= "M";
|
||||
8'h31: ascii <= "N";
|
||||
8'h44: ascii <= "O";
|
||||
8'h4D: ascii <= "P";
|
||||
8'h15: ascii <= "Q";
|
||||
8'h2D: ascii <= "R";
|
||||
8'h1B: ascii <= "S";
|
||||
8'h2C: ascii <= "T";
|
||||
8'h3C: ascii <= "U";
|
||||
8'h2A: ascii <= "V";
|
||||
8'h1D: ascii <= "W";
|
||||
8'h22: ascii <= "X";
|
||||
8'h35: ascii <= "Y";
|
||||
8'h1A: ascii <= "Z";
|
||||
8'h5A: ascii <= 8'd13; // enter
|
||||
8'h54: ascii <= "[";
|
||||
8'h5B: ascii <= "]";
|
||||
8'h4C: ascii <= ";";
|
||||
8'h52: ascii <= "'";
|
||||
8'h41: ascii <= ",";
|
||||
8'h49: ascii <= ".";
|
||||
8'h4A: ascii <= "/";
|
||||
8'h59: shift <= 1'b1; // right shfit
|
||||
8'h12: shift <= 1'b1; // left shift
|
||||
default: ascii <= ".";
|
||||
endcase
|
||||
else
|
||||
// Here, we're in a shifted state
|
||||
case(rx)
|
||||
8'h1C: ascii <= "A";
|
||||
8'h32: ascii <= "B";
|
||||
8'h21: ascii <= "C";
|
||||
8'h23: ascii <= "D";
|
||||
8'h24: ascii <= "E";
|
||||
8'h2B: ascii <= "F";
|
||||
8'h34: ascii <= "G";
|
||||
8'h33: ascii <= "H";
|
||||
8'h43: ascii <= "I";
|
||||
8'h3B: ascii <= "J";
|
||||
8'h42: ascii <= "K";
|
||||
8'h4B: ascii <= "L";
|
||||
8'h3A: ascii <= "M";
|
||||
8'h31: ascii <= "N";
|
||||
8'h44: ascii <= "O";
|
||||
8'h4D: ascii <= "P";
|
||||
8'h15: ascii <= "Q";
|
||||
8'h2D: ascii <= "R";
|
||||
8'h1B: ascii <= "S";
|
||||
8'h2C: ascii <= "T";
|
||||
8'h3C: ascii <= "U";
|
||||
8'h2A: ascii <= "V";
|
||||
8'h1D: ascii <= "W";
|
||||
8'h22: ascii <= "X";
|
||||
8'h35: ascii <= "Y";
|
||||
8'h1A: ascii <= "Z";
|
||||
|
||||
8'h45: ascii <= ")";
|
||||
8'h16: ascii <= "!";
|
||||
8'h1E: ascii <= "@";
|
||||
8'h26: ascii <= "#";
|
||||
8'h25: ascii <= "$";
|
||||
8'h2E: ascii <= "%";
|
||||
8'h36: ascii <= "^";
|
||||
8'h3D: ascii <= "&";
|
||||
8'h3E: ascii <= "*";
|
||||
8'h46: ascii <= "(";
|
||||
8'h45: ascii <= ")";
|
||||
8'h16: ascii <= "!";
|
||||
8'h1E: ascii <= "@";
|
||||
8'h26: ascii <= "#";
|
||||
8'h25: ascii <= "$";
|
||||
8'h2E: ascii <= "%";
|
||||
8'h36: ascii <= "^";
|
||||
8'h3D: ascii <= "&";
|
||||
8'h3E: ascii <= "*";
|
||||
8'h46: ascii <= "(";
|
||||
|
||||
8'h4E: ascii <= "_";
|
||||
8'h55: ascii <= "+";
|
||||
8'h5D: ascii <= "|";
|
||||
8'h66: ascii <= 8'd8; // backspace
|
||||
8'h29: ascii <= " ";
|
||||
8'h4E: ascii <= "_";
|
||||
8'h55: ascii <= "+";
|
||||
8'h5D: ascii <= "|";
|
||||
8'h66: ascii <= 8'd8; // backspace
|
||||
8'h29: ascii <= " ";
|
||||
|
||||
8'h5A: ascii <= 8'd13; // enter
|
||||
8'h54: ascii <= "{";
|
||||
8'h5B: ascii <= "}";
|
||||
8'h4C: ascii <= ":";
|
||||
8'h52: ascii <= "\"";
|
||||
8'h41: ascii <= "<";
|
||||
8'h49: ascii <= ">";
|
||||
8'h4A: ascii <= "?";
|
||||
8'h59: shift <= 1'b1; // right shfit
|
||||
8'h12: shift <= 1'b1; // left shift
|
||||
|
||||
default: ascii <= ".";
|
||||
endcase
|
||||
8'h5A: ascii <= 8'd13; // enter
|
||||
8'h54: ascii <= "{";
|
||||
8'h5B: ascii <= "}";
|
||||
8'h4C: ascii <= ":";
|
||||
8'h52: ascii <= "\"";
|
||||
8'h41: ascii <= "<";
|
||||
8'h49: ascii <= ">";
|
||||
8'h4A: ascii <= "?";
|
||||
default: ascii <= ".";
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
S_KEYF0:
|
||||
|
|
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